DRAM简介

时间:2025-03-06
  什么是DRAM?
  内存是计算机操作的基础。与CPU结合使用时,可以运行一组指令(程序)和存储工作数据的能力。随机访问内存(RAM)是一种众所周知的内存类型,由于其能够访问记忆中的任何位置,并大致相同的时间延迟。
  动态随机访问存储器或DRAM是一种特定类型的随机访问存储器,可以以较低的成本允许更高的密度。笔记本电脑和台式机中发现的内存模块使用DRAM。
  DRAM与SRAM
  将来的文章可能会讨论其他类型的记忆,例如SRAM,MRAM和FLASH。简而言之,在DRAM代表 动态 随机访问内存的地方,SRAM代表 静态 随机访问记忆。的区别是DRAM利用电容器(正如我们在本文稍后讨论的那样),尽管SRAM也没有,尽管也有不同的考虑,例如不同的处理,不同的速度和开发人员的成本不同。
  DRAM如何工作?
  Robert Dennard于1966年在IBM发明,DRAM的工作方式与其他类型的记忆差异很大。 DRAM中的基本存储单元由两个元素组成:晶体管和一个电容器。

  当需要放入记忆中时,晶体管将用于充电或排放电容器。带电的电容器代表逻辑高或“ 1”,而放电电容器表示逻辑低或“ 0”。充电/放电是通过文字线和位线完成的,如图1所示。

  图1。 在DRAM中,将其作为电容器上的存在或不存在电荷存储在读取或写入期间,文字线变高,晶体管将电容器连接到位线。位点上的任何值('1'或'0')从电容器中存储或检索。
  每个电容器上存储的电荷太小,无法直接读取,而是由称为“感觉放大器”的电路测量。感官放大器检测到电荷的分钟差异,并输出相应的逻辑水平。从比特线读取的行为迫使电荷从电容器流出。因此,在DRAM中,读取具有破坏性。为了解决这个问题,完成了一个称为预先进行的操作,以使从位线读取的值重新读回电容器。
  同样有问题的是,电容器随着时间的流逝而泄漏充电。因此,要维护存储在内存中的数据,必须定期对电容器进行刷新。令人耳目一新的作品就像阅读一样,确保数据永远不会丢失。这是DRAM从中获得“动态”绰号的地方 - DRAM电池上的电荷经常动态刷新。将其与SRAM(静态RAM)保留状态而无需刷新的SRAM(静态RAM)对比。
  DRAM如何组织?
  DRAM可以取决于应用程序。图2显示了一个DIMM(双线内存模块),该模块包含多个车载DRAM芯片。
  该DIMM包含1 GB的内存,但请注意贴纸上打印的“ 2RX8”。 2R表示该模块为等级2,而X8(发音为“八个”)表示来自每个DRAM芯片的数据的输出宽度。等级是单独寻址的一组DRAM。在这种情况下,一个是四个DRAM芯片。由于总共有八个(前/后部),因此我们有2个等级。

  DRAM模块的等级是DIMM中组织的别。在此之下,每个芯片都会组织成许多包含行和列的存储器阵列。图3显示了有四个银行的DRAM芯片。

  图3。 与四个银行一起的DRAM芯片
  每个银行独立于其他银行运营。这意味着可以在一家银行上完成阅读,写作和预处理,而不会影响另一个银行。
  等级,银行,行和专栏

  如前所述,DRAM的是一组单独解决的DRAM芯片。每个DRAM芯片都进一步组织到包含一组内存阵列的许多银行中。每个银行的内存阵列数量等于输出宽度的大小。因此,在X4 DRAM芯片中,内部银行每个都有四个内存阵列。图4显示了单个X4银行的示例。

  图4。 由解码器,感官放大器和内存数组组成的X4银行灰色部分是设计为行和列的网格的内存阵列。一组解码器用于访问行和列,选择内存数组中的一个相交。正是在此交叉点,一个小电容器存储代表所访问数据的电荷。


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